Eine eisige Fata Morgana?

Die Suche nach Hinweisen auf Eis auf dem Mars ist kompliziert. Um zu erforschen, ob sich Eis unter der Oberfläche des Roten Planeten verbirgt, nutzt die Mars Express-Sonde der ESA ihr Radar-Instrument, um das Planeten-Innere zu untersuchen.

Es sendet niederfrequente Radioimpulse zum Mars und registriert, wie sie an das Raumfahrzeug zurückgegeben werden. Diese Impulse können das Material, das die Kruste des Planeten bildet, teilweise durchdringen. Wenn sie eine Schicht mit anderer Dichte oder Zusammensetzung erreichen, werden sie zurück an Mars Express geworfen. Indem sie die Zeitverzögerung dieser zurückgegebenen Impulse analysieren, können Wissenschaftler die Eigenschaften des Materials, das unter der Oberfläche liegt, bestimmen.

Dieses Bild zeigt Radarechos von Meridiani Planum, einem Gebiet in der Nähe des Mars-Äquators, das auch durch den NASA-Rover Opportunity erforscht wird.

Im Bild sind zurückgeworfene Echos der Oberfläche und des Untergrunds, getrennt nach Zeitverzögerung, entlang der Boden-Spur des Raumfahrzeugs dargestellt. Die helle weiße Linie, die das obere Drittel durchquert, kennzeichnet die Oberfläche des Mars, während die schwache, mehr diffuse Linie darunter Echos vom Grund einer Schicht tief begrabenen Materials unter der Oberfläche darstellt.

Die Oberfläche von Meridiani Planum ist mit vulkanischem Sand bedeckt, von dem man weiß, dass er Minerale enthält, die sich in Anwesenheit von Wasser in der Vergangenheit des Planeten formten. Bislang war unklar, was für Material hier unter der Oberfläche liegt, aber dem Mars Express-Radar ist es gelungen, die Ablagerungen zu untersuchen und zu zeigen, dass sie ähnliche Eigenschaften haben wie Eis.

Eine neue Studie schlägt allerdings eine Erklärung ohne Eis vor. Sie geht davon aus, dass diese Radareigenschaften auch durch eine dicke Schicht aus porösem Sand - vielleicht durch Wind in dieses Gebiet getragen - erklärt werden könnten. Anders als anderes geologisches Material, wie vulkanische Asche oder sehr feiner Staub, kann eine dicke Schicht von sandkorn-großen Partikeln ähnliche Eigenschaften wie eine eisreiche Ablagerung im Radar erzeugen.

Man glaubt, dass die Echos von der Grenze zwischen Meridiani Planum-Ablagerungen unterhalb der Oberfläche, und Krater-Terrain, das noch tiefer liegt, reflektiert wurden.

Diese Ergebnisse zeigen, wie schwierig es ist, verborgenes Eis zu finden. Sie werden Wissenschaftlern dabei helfen, Gebiete mit und ohne zugänglichem Wassereis zu identifizieren, einer Ressource, die kritisch ist für die zukünftige menschliche Erforschung und mögliche Besiedlung des Mars.

Dieses Radar-Bild  wurde vom “Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding”

Instrument, MARSIS, im April 2016 gemacht. Das Bild deckt eine Breite von ungefähr 80 km ab. Norden befindet sich links.

Weitere Informationen in der Veröffentlichung in Geophysical Research Letters.